Иммунологическая память: общая характеристика

CD4 участвует также  в передаче в клетку активационного сигнала . В непосредственном контакте с CD4 находится молекула тирозинкиназы p56- lck , которая обратимо комплексуется с CD4. Через молекулу CD4 в клетку могут передаваться супрессорные сигналы и сигналы, индуцирующие гибель клеток по механизму апоптоза . CD4 является рецептором ВИЧ : с ним связывается 120 вируса, в результате чего происходит инфицирование клетки.

Цитофлуорометрическое определение CD4плюс-клеток с помощью  МА к CD4 широко применяется в клинической  иммунологии для оценки содержания Т-хелперов в периферической крови, что имеет наибольшее значение при иммунодефицитных состояниях, в особенности при ВИЧ -инфекции, а также при лимфопролиферативных заболеваниях .

Следует заметить, что  не все T4-позитивные клетки относятся  к T- хелперам.

CD4 явлется рецептором  для молекул MHC класса II , CD8 - для молекул MHC класса I .  

T-хелперы содержат CD4 и служат главной мишенью для ВИЧ . Но вирус поражает не только их. CD4-рецепторы существуют на поверхности и некоторых других клеток. Это - макрофаги , эозинофилы , тимоциты , мегакариоциты , альвеолярные макрофаги легких, дендритные клетки , олигодендроциты и астроциты мозга, эпителиальные клетки кишки , клетки шейки матки . В отличие от Т- лимфоцитов большинство этих клеток имеют долгое время жизни в организме (от нескольких месяцев до года и более). Все они, наряду с Т- лимфоцитами-хелперами, также являются клетками-мишенями для ВИЧ.

B-лимфоциты:  краткая характеристика

Термин B-лимфоциты  образован по первой букве английского  названия органов, в которых эти клетки формируются: bursa of Fabricius (фабрициева сумка у птиц) и bone marrow (костный мозг у млекопитающих). B-лимфоциты продуцируют и секретируют в кровоток молекулы антител  , являющиеся измененными формами антигенраспознающих рецепторов этих лимфоцитов. Возникновение антител в крови после появления любого чужеродного белка - антигена - независимо от того, вреден он или безвреден для организма, и представляет собой иммунный ответ . Появление антител не просто защитная реакция организма против инфекционных заболеваний, но явление, имеющее широкое биологическое значение: это общий механизм распознавания "чужого". Например, иммунная реакция распознает как чужой и постарается удалить из организма любой аномальный и, следовательно, потенциально опасный вариант клетки, в которой в результате мутации в хромосомной ДНК образуется мутантная белковая молекула. 

B-лимфоциты (B-клетки) млекопитающих дифференцируются  сначала в печени плода, а  после рождения - красном костном мозге. В цитоплазме покоящихся B-клеток отсутствуют гранулы, но имеются расеянные рибосомы и канальцы шероховатого эндоплазматического ретикулума. Каждая B-клетка генетически запрограммирована на синтез молекул иммуноглобулина , встроенных в цитоплазматическую мембрану. Иммуноглобулины функционируют как антигенраспознающие рецепторы , специфичные к определенному антигену  На поверхности каждого лимфоцита экспрессируется около ста тысяч молекул рецепторов. Встретив и распознав антиген, соответствующий структуре антигенраспознающего рецептора B-клетки размножаются и дифференцируются в плазматические клетки , которые образуют и выделяют в растворимой форме большие количества таких рецепторных молекул - антител. Антитела представляют собой крупные гликопротеины и содержатся в крови и тканевой жидкости. Благодаря своей идентичности исходным рецепторным молекулам они взаимодействуют с тем антигеном, который первоначально активировал B-клетки, проявляя таким образом строгую специфичность.

После связывания антигена с рецепторами B-клетки клетка активируется. Активация B-клеток состоит из двух фаз: пролиферации и дифференцировки ; все процессы индуцируются контактом с антигеном и T- хелперами .

В результате пролиферации увеличивается число клеток, способных реагировать с введенным в организм антигеном. Значение пролиферации велико, поскольку в неиммунизированном организме очень мало B-клеток, специфичных для определенных антигенов.

Часть клеток, пролиферирующих под действием антигена, созревает и дифференцируется последовательно в антителообразующие клетки нескольких морфологических типов, в том числе и плазматические клетки . Промежуточные стадии дифференцировки B-клеток отмечены меняющейся экспрессией разнообразных белков клеточной поверхности, необходимых для взаимодействия B-клеток с другими клетками.

Каждый лимфоцит, относящийся к B-лимфоцитам и дифференцирующийся в костном мозге, запрограмирован на образование антител только одной специфичности.

Молекулы антител  не синтезируются никакими другими клетками организма, и все их многообразие обусловлено образованием нескольких миллионов клонов B-клеток. Они (молекулы антител) экспрессируются на поверхностной мембране лимфоцита и функционируют как рецепторы . При этом на поверхности каждого лимфоцита экспрессируется около ста тысяч молекул антител. Кроме того, B-лимфоциты секретируют в кровоток продуцированные ими молекулы антител, являющиеся измененными формами поверхностных рецепторов этих лимфоцитов.

Антитела формируются  до появления антигена , и антиген сам отбирает для себя антитела. Как только антиген проникает в организм человека, он встречается буквально с войском лимфоцитов, несущих различные антитела, причем у каждого есть свой индивидуальный распознающий участок. Антиген соединяется только с теми рецепторами, которые в точности ему соответствуют. Лимфоциты, связавшие антиген, получают пусковой сигнал и дифференцируются в плазматические клетки , продуцирующие антитела. Поскольку лимфоцит запрограммирован на синтез антител только одной специфичности, антитела, секретируемые плазматической клеткой, будут идентичны своему оригиналу, т.е. поверхностному рецептору лимфоцита и, следовательно, будут хорошо связываться с антигеном. Так антиген сам отбирает антитела, распознающие его с высокой эффективностью.

Лимфоциты: общие сведения

В организме взрослого  человека 25 - 40% всех лейкоцитов крови  составляют лимфоциты (1 000 - 3 600 клеток в 1 мкл), у детей - 50%. Состояние, при котором их число увеличивается, называется лимфоцитозом , уменьшается - лимфопенией. Лимфоциты обладают уникальным свойством - способностью распознавать антигены. Лимфоциты образуются в лимфатических узлах , миндалинах , пейеровых бляшках , червеобразном отростке , селезенке , вилочковой железе ( тимусе ) и костном мозге .

При добавлении к  культуре лимфоцитов растительного  белка фитогемагглютинина лимфоциты значительно увеличиваются, начинают делиться ( митоз ), усиленно синтезировать РНК, ДНК, белки и ферменты.

Большинство покоящихся лимфоцитов представляют собой малые лимфоциты - небольшие клетки с темным ядром, что обусловлено конденсацией хроматина и сравнительно небольшим количеством цитоплазмы, содержащей разрозненные митохондрии. Эти лимфоциты участвуют в иммунном ответе и представлены двумя главными классами: B-лимфоцитами и T-лимфоцитами. Т-лимфоциты составляют 70-80%, а В-лимфоциты - 10-15% лимфоцитов крови. Оставшиеся лимфоциты называются нулевыми клетками. Кроме того, можно выделить субпопуляцию нормальных киллеров. Нормальные киллеры ( NK )- это большие зернистые лимфоциты с характерной морфологией: основная часть обильной цитоплазмы содержит несколько митохондрий , свободные рибосомы с отдельными элементами шероховатого эндоплазматического ретикулума , аппарат Гольджи и характерные электроноплотные гранулы, связанные с мембраной. Большие зернистые лимфоциты с активностью нормальных киллеров выполняют цитотоксические функции, также как и цитотоксические T-лимфоциты .

В образовании антител центральная роль принадлежит B-лимфоцитам. При этом B-лимфоциты обеспечивают специфический приобретенный иммунитет совместно с другими малыми лимфоцитами - T-лимфоцитами, используя разнообразные механизмы, направленные в большинстве случаев на расширение пределов эффективности врожденного иммунитета.

Лимфоциты класса T образуются в зобной железе, или тимусе, откуда они и получили свое обозначение - "T": предшественники T-лимфоцитов поступают в тимус, где и происходит их созревание.

T-лимфоциты подразделяются  на ряд подклассов. Главные из  них это две различные, неперекрывающиеся  субпопуляции: клетки одной из  них несут маркер CD4 и в основном "помогают" в осуществлении иммунного ответа или индуцируют его (T-хелперы), клетки другой несут маркер CD8 и обладают преимущественно цитотоксической активностью (цитотоксические T-лимфоциты ( T-киллеры )). Одни CD4 T-клетки участвуют в регуляции дифференцировки B-лимфоцитов и образования антител . Другие CD4 T-клетки взаимодействуют с фагоцитами , помогая им в разрушении микробных клеток. Обе эти субпопуляции CD4 T-клеток названы хелперными T-клетками. Получены очевидные функциональные доказательства существования отдельной субпопуляция антигенспецифичных T-супрессоров , способные подавить иммунный ответ либо путем прямого цитотоксического воздействия на антигенпрезентирующие клетки , либо путем выделения "супрессивных" растворимых белков - цитокинов , либо путем передачи сигнала отрицательной регуляции.

Третья группа T-лимфоцитов распознает и разрушает клетки, инфицированные вирусами или иными внутриклеточно размножающимися патогенами. Этот тип CD8 T-лимфоцитов назван цитотоксическими T-лимфоцитами . Как правило, распознавание антигена T-клетками происходит только при условии его презентации на поверхности других клеток в ассоциации с молекулами MHC . В распознавании участвует специфичный к антигену T-клеточный рецептор , функционально и структурно сходный с тем поверхностным иммуноглобулином sIg , который у B-клеток служит антигенраспознающим рецептором .

Свои функции воздействия  на другие клетки T-лимфоциты осуществляют путем выделения цитокинов , которые передают сигналы другим клеткам, или в результате прямых межклеточных контактов.